在新能源装备赛道，他们一路“打怪升级”

来源：[上海电气电站集团] 发布时间：2023-07-28 10:05 浏览：

时间回到一年前的一天，天空像遮上了一层滤镜，灰蒙蒙的，雨水若有若无地下着，滴落在黄浦江奔流的江面上；滴落在上汽几十年的香樟树叶上；滴落在气密性试验室的窗子上。如雨水般止不住的还有王鹏团队成员额头上的汗，10月的天并不热，但他们都忙碌了一夜，这会儿虽然疲倦，目光却都紧张地聚集在某机构定制的百千瓦级超临界二氧化碳透平-发电-压缩（TAC）一体机上。机器还有一个月左右就要交付，这是交付前的最后一道关口——气密性试验。

“呲……”当压力表指针指到2Mpa，机器发出了一阵持续又有些微弱的声响，这一声再一次向他们宣告，试验又没通过，2Mpa距离规定的10Mpa还有很大一段距离。团队成员之前接触过的设备用的介质都是水蒸汽，而现在用的却是二氧化碳，在逃逸性能方面二氧化碳可比水蒸汽“厉害”多了，这也正是这个项目的难点。

王鹏团队没有被眼前的困难打倒，毕竟试验失败对于新产品开发是最常见不过的事儿。他们从头反思整个设备的研发制造过程，是设计问题？还是加工问题？抑或是安装问题？每一个过程的问题都有可能导致结果不合格，为了在交付业主之前找出问题的症结所在，他们又制造了一台1:1比例的样件。在控制好变量后，他们不断改变各个可能影响试验结果的参数，最终他们找到了问题的症结——二氧化碳透平密封面粗糙度和加工方式要比汽轮机更严格，需改进！找到了问题所在，问题便不再是问题，很快他们便对即将交付的设备进行了加工，放到试验台上之后，一直到压力表指针达到10Mpa，也没有听到漏气声音，法兰结合面也没有气泡，他们成功了！

在上海电气集团“4+2+X”新赛道发展战略指引下，上汽结合技术优势加快新领域、新能源产品布局，王鹏团队所参与的百千瓦级超临界二氧化碳透平-发电-压缩（TAC）一体机设计研发任务正是上汽布局新赛道的一项重要尝试。这台设备结构新颖紧凑，与传统汽轮机型式完全不同，设计转速40000rpm，大大高于常规透平的3000rpm。由于是新产品，公司尚无有效经验积累，在这样的背景下，王鹏被任命为现场问题处理技术负责人。然而，气密性试验只是王鹏团队面临的第一项挑战。

2022年2月，机组已经平稳运行两个月，正当王鹏团队以为这位“嫁出去的女儿”再也不用令娘家人担忧的时候，他接到了来自业主的电话——机组端部轴封处泄漏气压力过高。“当时，我们对这台设备的动密封机理，运行方式都只是理论了解，从没有实践和使用过，虽然我们基本能确定有哪些情况会导致密封失效，但因为是第一次出现，为了保证彻底解决问题，我们还是决定把所有问题项都进行逐一排查。”事后王鹏解释道。他们没有懈怠，赶忙将机器做解体检查。解体后，他们发现干气密封件损坏，王鹏分析了破坏的部位，并仔细观察了金属颜色。金属在经过高温后会有颜色变化，为了确定该密封件到底经历了什么，他们又进行了热暴露试验，最终经过反复对比，他们确认密封件存在设计缺陷。由于密封厂家之前生产的干气密封件都应用在低温压缩机上，在高温透平应用方面，他们也是“摸着石头过河”。最终，团队与厂家进行多次技术沟通后，对密封件进行了优化设计，经过反复测试无误后，再次应用于该机器上，并经过多次的启停机及运行测试后，完全解决了密封件的过热损坏问题。

后续，团队又同业主方合力解决了齿轮箱功耗高、轴系振动大等棘手问题。2022年底，该设备实现了满负荷运行，成为国际上已知公开报道的性能最高的百千瓦级超临界二氧化碳发电设备，也帮助公司实现了二氧化碳循环发电技术的“首秀”。

新产品开发没有成熟的设计步骤供参考，出现问题时也没有处理经验供学习，所有的步骤都要根据团队自己的理解进行，而这也是无数个像王鹏团队一样的技术团队近年来所面临的挑战。滴水不成海,独木难成林。在项目执行过程中，他们还得到了厂内包括设计团队和轴系振动技术研究室、材料技术研究所、工艺处、中小件车间等部门同事的大力协助。

在超临界二氧化碳透平-发电-压缩（TAC）一体机成功投运后，王鹏团队并没有停下创新的脚步。2022年5月，他带领团队承担了公司首台加氢站用隔膜压缩机的设计研发任务。然而，隔膜压缩机属于上汽厂的全新产品设备，在缺少设计流程、设计准则和设计工具的情况下，王鹏带领团队成员广泛收集资料，阅读大量书本、专利、标准和工程手册等资料，积极与系统、工艺、控制及外购件厂家等专业人员进行交流沟通，最终总结出完整的产品设计流程及设计准则。团队成员加班加点工作，于2023年2月按时完成了产品的设计任务。目前，设备主体已完成装配工作，即将进入试车环节；此外，团队还构建完成了产品的全新完整供应链及质保体系，并实现了首台套销售业绩。

虽然前路漫漫，但有了超临界二氧化碳透平-发电-压缩（TAC）一体机的经验，他们坚信在公司领导的全力支持下和厂内各部门同事的默契配合下，上汽在新赛道装备领域将会一路飞驰、一路高歌。